Дискове гідрогальмо

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при испытании различных типов двигателей. Известен дисковый гидротормоз, содержащий диск, с малым зазором размещенный внутри статора, на торцевых стенках которого выполнены сливные окна, способные регулировать тормозной момент за счет изменения внутреннего диаметра кольца рабочей жидкости в тормозной камере (Евангулов Л.Б. Некоторые вопросы проектирования и эксплуатации гидротормозного динамометра. Рабочие процессы тепловых двигателей. М., Оборонгиз, 1962, С. 1052. Данный гидротормоз обладает достаточно широким диапазоном регулирования нагрузки. Однако, гидротормоза, способные регулировать нагрузку за счет изменения внутреннего диаметра кольца жидкости, обеспечиваемого осевым зазором между диском и торцевой стенкой, в которой имеются сливные окна, при окружных скоростях 300-400 м/с непригодны к длительной эксплуатации из-за значительного кавитационного износа. Известен также гидротормоз, содержащий оребренный корпус, оборудованный перемещающимися на регулирующи х винта х в осевом направлении экранами, внутри которого на валу помещен гладкий плоский диск (патент Украины № 6405, кл. F 16 D57/00). Регулирование нагрузочной характеристики в известном гидротормозе осуществляется за счет перемещения экранов в осевом направлении, что влияет на возможность доступа заторможенной ребрами в основной полости гидротормоза воды в область, приближенную к диску. За счет изменения угловой скорости воды в придисковой зоне изменяется напор скоростей в пограничном слое. Кроме того, существенным фактором, влияющим на нагрузку тормоза, служит возникающая при повышении угловой скорости жидкости суперкавитационная полость в прикорневой зоне диска, наполненная насыщенным паром. Гидротормоза такой конструкции используются в производстве и доказали свою работоспособность. Недостатком данной конструкции гидротормоза является возникновение значительных осевых усилий на экранах из-за разности давлений на обращенной к диску и к основному объему камеры сторонах экранов. При достаточно больших размерах радиуса поверхности фазового перехода величина осевого усилия на каждом экране может достигать нескольких тонн, вследствие чего происходит заклинка резьбового соединения в узлах связи экранов и винтов, что приводит к невозможности поворота винтов и. соответственно, перемещения экранов при работе тормоза. Задачей изобретения является создание гидротормоза, в котором путем обеспечения, жесткости и неподвижности экранов предотвращается заклинка элементов гидротормоза и тем самым повышается надежность гидротормоза и расширяются его эксплуатационные возможности. Для достижения поставленной задачи в известном гидротормозе, содержащем оребренный корпус и диск с экранами, экраны выполнены неподвижными и жестко связаны с корпусом гидротормоза по своему торцу посредством ребер, а по внутреннему диаметру - посредством неподвижных цилиндрических стенок, имеющих дозирующие окна. Соосно цилиндрическим стенкам с малым радиальным зазором установлены поворотные регулирующие кольца с аналогичными дозирующими окнами. Через эти дозирующие окна осуществляется подача воды из основной зоны тормоза в придисковую межэкранную область. На чертеже изображен общий вид заявляемого гидротормоза. Внутри корпуса 1 на валу 2 насажен рабочий диск 3. В приближенной к диску области с торцев диска установлены неподвижные экраны 4, внешний диаметр которых больше диаметра диска 3. По внутреннему своему диаметру экраны 4 жестко связаны с торцевыми стенками корпуса 1 посредством неподвижных цилиндрических стенок 5, имеющих ряд дозирующи х окон 6. Соосно цилиндрическим стенкам 5 с малым радиальным зазором размещены поворотные регулирующие кольца 7, имеющие аналогичные дозирующие окна 8. Жесткость экранов 4 обеспечена ребрами 9, связывающими их с корпусом по торцам и одновременно играющими роль тормозящих жидкость элементов корпуса. В приближенной к валу 2 зоне гидротормоза расположены водоподводящие диффузоры 10, через которые осуществляется подвод проточной воды к корню диска 3, чем обеспечивается отвод выделяемого в корпусе при работе тормоза тепла. При работе гидротормоза с минимальной нагрузкой регулирующие кольца 7 по отношению к цилиндрическим стенкам 5 установлены в такое положение, чтобы дозирующие окна 6 и 8 находились в смещенном друг относительно друга положении, что исключает доступ воды из основного объема тормозной камеры в межэкранную область со стороны ступицы диска 3. Доступ заторможенной ребрами 9 воды в межэкранную область с периферийной стороны ограничивается насосным эффектом, создаваемым вращающимся диском. Скорость частиц воды в придисковой зоне возрастает, падает напор скоростей в пограничном слое на диске 3 и создается зона разрежения в привальной области, заполненной насыщенным паром, что приводит к снижению смоченной поверхности диска, а следовательно, к снижению тормозного момента. При повороте регулирующих колец 7 в такое положение, чтобы дозирующие окна 6 и 8 совпадали по контуру, открывается доступ воды из основного объема тормозной камеры в межэкранную область, в результате чего угловая скорость частиц жидкости на внешней границе пограничного слоя на диске 3 падает, а напор скоростей возрастает. Из-за снижения угловой скорости жидкости в межэкранной области радиус поверхности фазового перехода, определяющий размеры области, заполненной насыщенным паром, снижается, а смоченная поверхность диска и соответственно тормозной момент увеличиваются. Достаточная жесткость колец 7 исключает их приклинку на стенках 5 и тем самым обеспечивается возможность регулировки тормоза в процессе его работы.